裂缝、裂隙介质衰减频散研究          下载免费PDF全文

张繁昌  路亚威  桑凯恒  黄建平 《地球物理学报》2019,62(8):3164-3174

为研究裂缝、裂隙介质中波致流引起的衰减,将裂缝看作背景孔隙岩石中非常薄且孔隙度非常高的层状介质,并等价成White周期层状模型.分别考虑不同类型的裂隙和孔隙之间的挤喷流影响,结合改进的Biot方程,推导得到裂缝裂隙介质的刚度与频率的关系.当缝隙中饱含流体时,介质的衰减和速度频散受裂缝、孔隙之间和裂隙、孔隙之间流体流动的显著影响.在低频极限下,裂缝裂隙介质的性质由各向异性Gassmann理论和挤喷流模型获得;而在非常高的频率时,由于缝隙中的压力来不及达到平衡,波致流的影响可忽略.分析表明,裂隙密度主要影响波的衰减,而裂隙纵横比主要控制优势衰减频率和速度显著变化的频率范围;由于不同裂隙的衰减机制不同,衰减和速度频散大小有所差异,但基本趋势相同.  相似文献   

一种黏声波方程逆时偏移成像中的衰减补偿方法          下载免费PDF全文

周彤  胡文毅  宁杰远 《地球物理学报》2018,61(6):2433-2445

在存在强衰减介质的区域进行逆时偏移成像，需要既能补偿地震波传播过程中的振幅衰减，又能保持其相位不变的高效算法.为此，本文提出了一种利用有限差分模拟进行声波衰减补偿的方法来实现考虑衰减的逆时偏移.这种方法以线性黏弹性体模型为基础，保持其复模量的实部不变，并采用多项式多级优化方法修正复模量的虚部，从而实现在保持相位不变的同时补偿振幅，进而有效提高偏移成像的清晰程度，尤其是对于介质对地震波衰减极为强烈的情形.这一方法在声波方程中只增加了整数阶微分算子进行修正，能够保证利用有限差分法进行数值求解，有利于进行高效的大规模细粒度并行计算和GPU加速计算.数值实验结果验证了这一方法的可行性和有效性，能够很好地提高强衰减介质区域的偏移成像质量.  相似文献   

豫西南泥湖地区辉长岩地球化学特征及其与成矿关系          下载免费PDF全文

刘辉 《山东国土资源》2018,34(3)

豫西南泥湖钼矿集区是以花岗斑岩体为中心的钼多金属矿床系列,区内出露大面积加里东期变辉长岩和燕山期辉长岩。通过分析区内辉长岩的岩石学、年代学、地球化学和成矿元素等方面特征,研究其在成岩成矿过程中的作用。区内加里东期变辉长岩和燕山期辉长岩成矿元素总稀土含量低,稀土元素球粒陨石标准化曲线右倾平缓,具有明显的Eu,Tm元素的异常;同比世界基性岩,自晚元古代上地幔主要成矿元素(除钨元素以外)基本没有明显的富集,主成矿元素钼含量呈明显的亏损,预示燕山期成矿花岗质岩浆没有从上地幔获得主要成矿物质。初步认为大规模的钼多金属成矿带的形成与基性岩浆的底垫作用相关,基性岩浆的底垫作用为下地壳部分熔融形成岩浆房提供了热源。  相似文献   

基于特大地震发生率的川滇地区地震危险性预测新模型          下载免费PDF全文

程佳  徐锡伟  陈桂华 《地球物理学报》2020,63(3):1170-1182

川滇地区是我国地震危险性较高的地区之一.本文基于对特大强震的风险性考虑,使用全球地震模型OpenQuake软件,建立了川滇地区地震危险性预测新模型.首先根据构造特征划分多个震源分区,并整理出这些震源分区内断层活动特征与滑动速率;基于震源分区和断层模型,使用GPS应变率转换成的锥形古登堡-里克特关系作为整个区域的地震积累率,并允许超过历史最大震级的特大地震的出现,结合活动断层滑动速率所积累的地震发生率,给出震源分区内断层地震源和背景地震源的地震发生率的比率分配关系;在活动断层分段上,保留了大型断裂或其主要部分,没有根据小的阶区来对断层进行详细分段,以便分配特大地震发生率;并使用地震率平滑方法分配背景地震发生率.最后在OpenQuake中加入地震动预测方程,计算出了川滇地区的PGA分布图,为区域地震危险性提供科学依据.  相似文献   

Nonstationary deconvolution using maximum kurtosis optimization     

Javad Jamali  Abdorrahim Javaherian 《Geophysical Prospecting》2020,68(5):1443-1455

Deconvolution is an essential step for high-resolution imaging in seismic data processing. The frequency and phase of the seismic wavelet change through time during wave propagation as a consequence of seismic absorption. Therefore, wavelet estimation is the most vital step of deconvolution, which plays the main role in seismic processing and inversion. Gabor deconvolution is an effective method to eliminate attenuation effects. Since Gabor transform does not prepare the information about the phase, minimum-phase assumption is usually supposed to estimate the phase of the wavelet. This manner does not return the optimum response where the source wavelet would be dominantly a mixed phase. We used the kurtosis maximization algorithm to estimate the phase of the wavelet. First, we removed the attenuation effect in the Gabor domain and computed the amplitude spectrum of the source wavelet; then, we rotated the seismic trace with a constant phase to reach the maximum kurtosis. This procedure was repeated in moving windows to obtain the time-varying phase changes. After that, the propagating wavelet was generated to solve the inversion problem of the convolutional model. We showed that the assumption of minimum phase does not reflect a suitable response in the case of mixed-phase wavelets. Application of this algorithm on synthetic and real data shows that subtle reflectivity information could be recovered and vertical seismic resolution is significantly improved.  相似文献   

中国东北及邻区竖直向地震动强度包络函数参数的确定及其衰减关系     

张美玲  张天雷  杜秋男  张永刚  王建勋  高东辉 《地震地磁观测与研究》2020,41(4):11-17

选用2008—2019年中国东北及邻区27次地震竖直向105条强震动记录，以三段式强度包络函数模型为目标，利用加权最小二乘回归方法，尝试建立了东北及邻区竖直向地震动时程强度包络函数参数的衰减公式，以使我国的地震动区域划分更具有普遍性。同以往的研究类似，上升段持时t₁和平稳段持时t_s的确定方法采用了70%能量持时法。所选地震的震级为3.3—5.8级，最大震中距为371 km。基于土层场地的竖直向记录，通过与我国目前常用的时程强度包络函数参数的衰减关系进行对比分析发现，t₁与震级之间有明显的相关性，实际应用中应考虑震级对t₁的影响；地震整体持时较短造成t_s上升趋势随距离的增加而变缓；下降段由衰减系数c的变化可见，记录整体衰减较快。  相似文献   

含孔隙介质的分层半空间表面瑞利波的衰减特性          下载免费PDF全文

阎守国  谢馥励  张碧星 《地球物理学报》2018,61(2):781-791

以分层半空间内部含有一层孔隙介质为物理模型进行数值计算，研究半空间表面瑞利波的传播和衰减特性.为更加接近实际，结合瑞利波的激发特性，确定了瑞利波的主衰减曲线，并主要以此进行规律分析.针对速度递增和含低速层这两种典型的地质模型，讨论了瑞利波的传播衰减在不同地质模型下的特性，并分析了各自的规律.结果表明，在这两种模型下瑞利波的主衰减曲线都受孔隙介质所处空间位置影响产生比较明显的变化，但衰减系数极大值对应的波长与模型的表层厚度存在较明显的线性对应关系，利用这一关系，可以在实际勘探中快速得到表层介质厚度.另外，通过对比分析还可以看到，瑞利波主衰减曲线随孔隙介质的孔隙度和渗透率的变化都强于主频散曲线的变化，表明衰减曲线对孔隙度和渗透率的变化更加敏感，理论上更加适合进行介质参数反演工作.综合对比结果，我们认为瑞利波主衰减曲线中包含了更丰富的介质参数信息，如果能够有效利用，将可以提高瑞利波勘探的准确性和应用范围.  相似文献   

Modelling of viscoacoustic wave propagation in transversely isotropic media using decoupled fractional Laplacians     

Zhihao Qiao  Chengyu Sun  Jie Tang 《Geophysical Prospecting》2020,68(8):2400-2418

A new wave equation is derived for modelling viscoacoustic wave propagation in transversely isotropic media under acoustic transverse isotropy approximation. The formulas expressed by fractional Laplacian operators can well model the constant-Q (i.e. frequency-independent quality factor) attenuation, anisotropic attenuation, decoupled amplitude loss and velocity dispersion behaviours. The proposed viscoacoustic anisotropic equation can keep consistent velocity and attenuation anisotropy effects with that of qP-wave in the constant-Q viscoelastic anisotropic theory. For numerical simulations, the staggered-grid pseudo-spectral method is implemented to solve the velocity–stress formulation of wave equation in the time domain. The constant fractional-order Laplacian approximation method is used to cope with spatial variable-order fractional Laplacians for efficient modelling in heterogeneous velocity and Q media. Simulation results for a homogeneous model show the decoupling of velocity dispersion and amplitude loss effects of the constant-Q equation, and illustrate the influence of anisotropic attenuation on seismic wavefields. The modelling example of a layered model illustrates the accuracy of the constant fractional-order Laplacian approximation method. Finally, the Hess vertical transversely isotropic model is used to validate the applicability of the formulation and algorithm for heterogeneous media.  相似文献   

Attenuation Characteristics of Earthquake Ground Motion for Large Volume Airgun     

CAI Huiteng  CHEN Yong  JIN Xing  XU Yihe  LI Wen 《中国地震研究》2019,33(4):544-556

In order to further deepen the understanding of seismic wave propagation characteristics induced by the large volume airgun source, experimental data from multiple fixed excitation points in Fujian Province were used to obtain the equivalent single excitation high signal-to-noise ratio velocity and displacement records through linear stacking and simulation techniques. Then the peak displacements of different epicentral distances were used to calculate the equivalent magnitude of the airgun source excitation at different fixed excitation points so as to establish the attenuation relationship between equivalent magnitude,epicenter distance and velocity peak. Our results show that:① Within 270 km of epicentral distance,for the large-volume airgun's single shot,the peak velocity range is about 700-4 nm/s,and the peak displacement range is about 200. 0-0. 2 nm;② The equivalent magnitude of the P-wave from the airgun source with a total capacity of 8,000 in 3 is 0. 181-0. 760,and the equivalent magnitude of the S-wave is 0. 294-0. 832. By contrast,the equivalent magnitude of the P-wave from the airgun source with a total capacity of 12,000 in 3 is 0. 533-0. 896,and the equivalent magnitude of the S-wave is 0. 611-0. 946. The S-wave energy is greater than the P-wave energy, and the excitation efficiency varies greatly with different excitation environment;③ The peak velocity increases with the equivalent magnitude,and decreases with the epicentral distance. The vertical component of the P-wave peak velocity is the largest among those three components,while the S-wave has the smallest vertical component and similar horizontal components. Hence,our research can provide an important basis for the quantitative judgment of the seismic wave propagation distance using the airgun and the design of the observation system in deep exploration or monitoring with airgun.  相似文献   

2012年唐山4.8级地震强震动记录特征及场地相关特性分析     

齐玉妍  孙丽娜  吕国军  李慧 《地震》2019,39(4):172-180

2012年5月28日河北省唐山市古冶区与滦县交界发生4.8级地震, 国家强震动台网中心在河北、 天津和北京的94个强震动台站记录到了本次地震的加速度。 本文给出了获取记录的强震动台站分布及强震动记录结果, 统计了强震动记录数量随震中距的变化, 给出了3个较小震中距台站记录到的加速度时程; 绘制了空间地震动峰值加速度等值线图及周期0.2 s、 2.0 s加速度反应谱值的等值线, 发现峰值加速度等值线与长周期加速度反应谱等值线极值分布具有明显地域差异, 分析认为是由于厚沉积层对长周期地震动具有放大作用造成的。 通过强震动记录与适用于本区的三个衰减关系对比, 分析了此次地震的峰值加速度衰减特征, 同时研究了周期0.2 s、 2.0 s加速度反应谱值的衰减特征, 周期2.0 s反应谱值随震中距的衰减与衰减关系能较好地对应, 然而在震中距100～130 km沉积层较厚的集中地区, 表现出了实际记录较衰减关系值偏大的现象, 认为同样是由于厚沉积层对地震动加速度反应谱长周期的放大作用导致的。 研究了震中距差别不大的情况下, 场地类型与沉积层厚度对反应谱特征周期的影响, 对比基岩台站与软弱地基土层台站的强震动记录反应谱, 发现软弱土层台站的土层对地震动有一定的放大作用, 导致中长周期地震动被放大, 对比位于沉积层较薄的隆起区台站与位于沉积层较厚的凹陷区台站强震动记录反应谱, 发现厚的沉积层不仅对反应谱长周期有放大的作用, 同时也会使得反应谱特征周期值变大。  相似文献